提高加速度傳感器精度的裝置的製作方法
2023-05-31 11:03:56
專利名稱：提高加速度傳感器精度的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種加速度傳感器誤差校正領域，更具體地，涉及一種提高加速度傳感器精度的裝置。
背景技術：
目前的加速度傳感器都存在「零偏」漂移現象，不同精度的加速度傳感器漂移程度不一。目前一般採用對加速度傳感器輸出的加速度值積分，得到傳感器的移動距離。如果不對「零偏」漂移進行校正或處理，將導致測量結果的誤差。而且這個誤差隨時間的加長而增大。即使在傳感器靜止的狀態，因為「零偏」的存在，過一段時間以後得到的結果是加速度傳感器移動了一定的距離。時間越長這個距離越遠，但實際上加速度傳感器並沒有移動；而且這個「零偏」不是一個固定值，不能用簡單的「加」或「減」的方法校正。目前，還沒有對加速度傳感器進行「標零偏」的方法，並且因為重力加速度始終存在，也不能簡單的用「標零偏」的方式來對加速度傳感器進行誤差校正，即使是測量水平方向上的加速度值，也需要先保證加速度傳感器是水平放置的，給標定增加了難度。
實用新型內容有鑑於此，本實用新型的主要目的在於提供一種提高加速度傳感器精度的裝置，能夠解決現有技術中存在的無法及時校正加速度傳感器「零偏」的問題。為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的本實用新型提供了一種提高加速度傳感器精度的裝置，包括第一加速度傳感器和第二加速度傳感器，其中，第一加速度傳感器和第二加速度傳感器用於同時測量同一物體移動時的加速度，第一加速度傳感器和第二加速度傳感器反向、平行的安裝在同一物體的移動方向的兩側。優選地，第一加速度傳感器和第二加速度傳感器還可以反向、平行的安裝在同一物體的移動方向的同側。優選地，安裝時，第一加速度傳感器的測量方向和第二加速度傳感器的測量方向與需要測量物體的移動方向相互平行。優選地,在物體移動時，第一加速度傳感器的輸出加速度值與第二加速度傳感器的輸出加速度值相反。優選地，第一加速度傳感器與第二加速度傳感器同規格、同批次。本實用新型的技術效果I.由於本實用新型中利用兩個加速度傳感器反向、平行的安裝方式，實現了快速簡單的對加速度傳感器進行「標零偏」的工作，可以及時的校正加速度傳感器的「零偏」;2.由於本實用新型中對於需要長時間運行，並且中途不能靜止的加速度傳感器提供了一種動態「標零偏」，不受溫度環境等影響；3.由於本實用新型採用的是普通的加速度傳感器，可以獲得較精確的加速度值，降低了系統成本。
此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中圖I示出了根據本實用新型實施例一的一種提高加速度傳感器精度的裝置的結構示意圖；圖2示出了根據本實用新型實施例二的一種提高加速度傳感器精度的裝置的俯視結構不意圖；圖3示出了根據本實用新型實施例二的一種提高加速度傳感器精度的裝置的側視結構不意圖；圖4示出了根據本實用新型實施例三的一種提高加速度傳感器精度的裝置的結構示意圖；圖5示出了根據本實用新型實施例四的一種提高加速度傳感器精度的方法的流程圖；圖6示出了根據本實用新型實施例五的一種提高加速度傳感器精度的方法的流程具體實施方式
下面將參考附圖並結合實施例，來詳細說明本實用新型。實施例一圖I示出了根據本實用新型實施例一的一種提高加速度傳感器精度的裝置的結構示意圖；如圖I所示，該裝置包括第一加速度傳感器10和第二加速度傳感器20，其中，第一加速度傳感器10和第二加速度傳感器20用於同時測量同一物體移動時的加速度，第一加速度傳感器10和第二加速度傳感器20反向、平行的安裝在同一物體的移動方向的兩側。安裝時，將第一加速度傳感器10和第二加速度傳感器20安裝在PCB板的同一面(左右平行安裝方式)，第一加速度傳感器10的測量方向和第二加速度傳感器20的測量方向與需要測量物體的移動方向相互平行，同時保證第一加速度傳感器10和第二傳感器20的測量方向相反。本實用新型的實施例中利用兩個加速度傳感器反向、平行的安裝方式，實現了快速簡單的對加速度傳感器進行「標零偏」的工作，可以及時的校正加速度傳感器的「零偏」。實施例二圖2和圖3分別示出了根據本實用新型實施例二的一種提高加速度傳感器精度的裝置俯視的結構示意圖和側視的結構示意圖；如圖2和圖3所示，安裝時，在PCB板的兩面(上下平行安裝方式)平行的安裝第一加速度傳感器10和第二加速度傳感器20，第一加速度傳感器10的測量方向和第二加速度傳感器20的測量方向與需要測量物體的移動方向相互平行，同時保證第一加速度傳感器10和第二傳感器20的測量方向相反。[0030]實施例三圖4示出了根據本實用新型實施例三的一種提高加速度傳感器精度的裝置的結構示意圖；如圖4所示，第一加速度傳感器10和第二加速度傳感器20還可以反向、平行的安裝在同一物體的移動方向的同側(前後平行安裝方式)，此時，第一加速度傳感器10和第二加速度傳感器20安裝在PCB板的同一面，第一加速度傳感器10的測量方向和第二加速度傳感器20的測量方向與需要測量物體的移動方向相互平行，同時保證第一加速度傳感器10和第二傳感器20的測量方向相反。在物體移動時，第一加速度傳感器10的輸出加速度值與第二加速度傳感器20的輸出加速度值相反。第一加速度傳感器10與第二加速度傳感器20為同規格、同批次的加速度傳感器。上述實施例所用的是單軸加速度傳感器，而對於雙軸的測量系統可以採用以上的幾種安裝方式的不同組合來實現。對於三軸的測量系統可以增加一塊相互垂直的並與第三軸平行的PCB板，在這塊PCB上安裝兩個加速度傳感器。保證加速度傳感器的測量方向與需要測量物體的移動方向平行，兩個加速度傳感器測量方向相反。對於直接採用三軸加速度傳感器的系統，可以用三個三軸傳感器實現每個軸向都有兩個相互平行且方向相反的加速度值輸出。實際安裝時可以採用左右平行安裝方式或前後平行安裝方式，與上下平行的安裝方式結合。這樣可以避免採用三個單軸加速度傳感器時需要使用第二塊PCB板的問題，可以縮小系統體積。本實用新型的實施例中利用兩個加速度傳感器反向、平行的安裝方式，實現了快速簡單的對加速度傳感器進行「標零偏」的工作，可以及時的校正加速度傳感器的「零偏」；對於需要長時間運行，並且中途不能靜止的加速度傳感器提供了一種動態「標零偏」，不受溫度環境等影響；採用的是普通的加速度傳感器，可以獲得較精確的加速度值，降低了系統成本。實施例四圖5示出了根據本實用新型實施例四的一種提高加速度傳感器精度的方法的流程圖；如圖5所示，該方法包括，步驟S501，將第一加速度傳感器和第二加速度傳感器反向、平行的安裝在同一物體的移動方向的兩側；在安裝時，第一加速度傳感器和第二加速度傳感器還可以反向、平行的安裝在同一物體的移動方向的同側；第一加速度傳感器的測量方向和第二加速度傳感器的測量方向與需要測量物體的移動方向相互平行。第一加速度傳感器與第二加速度傳感器同規格、同批次。步驟S502，物體開始移動；在物體移動時，第一加速度傳感器的輸出加速度值與第二加速度傳感器的輸出加速度值相反。步驟S503，分別讀取第一加速度傳感器和第二加速度傳感器的輸出加速度值Al和A2，則Al=A+A Al[0046]A2=-A+AA2,其中，AAU AA2分別為所述第一加速度傳感器和第二加速度傳感器的零偏值，A是實際的加速度值；步驟5504，將41=4+八41與42=^+八42兩個公式相減，得出A1-A2=A+AAl- (-A+AA2)即，A1-A2=2A+AAl - AA2 ；步驟S505，將 A1_A2=2A+AA1 - A A2 除以 2，得出，(Al - A2)/2=2A/2+( AAl - AA2)/2BP, (Al -A2) /2=A+(AA1 - A A2)/2，從而得出物體移動的加速度。從上面描述可以看出「零偏」對輸出結果(Al _A2)/2的影響是兩個傳感器「零偏」的差值再除以2。「零偏」對輸出結果(Al -A2)/2的影響大大減小了。如果考慮對於同一型號、同一批次的加速度傳感器其「零偏」值的範圍是非常接近，可以近似的認為AA1-AA2的平均值為0，這樣可以忽略「零偏」對輸出結果的影響了，採用差值除以2的方式可以更快捷的得到加速度值。實施例五圖6示出了根據本實用新型實施例五的一種提高加速度傳感器精度的方法的流程圖；如圖6所示，該方法還包括步驟5601，將麼1=4+八41與42=4+八42兩個公式相加；得出A1+A2=A+ AAl+ (-A+ A A2 )A1+A2=A-A+AAl+AA2A1+A2= AAl+AA2 ；步驟S602，將A1+A2=AA1+AA2除以2得出零偏的平均值，匡口，(A1+A2)/2= ( AA1+AA2)/2 ;步驟S603，用 Al- ( A Al+A A2)/2 或 _A2_ ( A Al+A A2)/2 即可得出物體移動時的經過校正的加速度值。從以上的描述中，可以看出，本實用新型上述的實施例實現了如下技術效果I.由於本實用新型中利用兩個加速度傳感器反向、平行的安裝方式，實現了快速簡單的對加速度傳感器進行「標零偏」的工作，可以及時的校正加速度傳感器的「零偏」;2.由於本實用新型中對於需要長時間運行，並且中途不能靜止的加速度傳感器提供了一種動態「標零偏」，不受溫度環境等影響，同時採用差值除以2的方式可以更快捷的得到加速度值；3.由於本實用新型採用的是普通的加速度傳感器，可以獲得較精確的加速度值，降低了系統成本。以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種提高加速度傳感器精度的裝置，其特徵在於，包括第一加速度傳感器和第二加速度傳感器，其中， 所述第一加速度傳感器和所述第二加速度傳感器用於同時測量同一物體移動時的加速度，所述第一加速度傳感器和所述第二加速度傳感器反向、平行的安裝在所述同一物體的移動方向的兩側。
2.根據權利要求I所述的提高加速度傳感器精度的裝置，其特徵在於，所述第一加速度傳感器和所述第二加速度傳感器還可以反向、平行的安裝在所述同一物體的移動方向的同側。
3.根據權利要求I或2所述的提高加速度傳感器精度的裝置，其特徵在於，安裝時，所述第一加速度傳感器的測量方向和所述第二加速度傳感器的測量方向與需要測量物體的移動方向相互平行。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的提高加速度傳感器精度的裝置，其特徵在於，在物體移動時，所述第一加速度傳感器的輸出加速度值與所述第二加速度傳感器的輸出加速度值相反。
5.根據權利要求1-3中任一項所述的提高加速度傳感器精度的裝置，其特徵在於，所述第一加速度傳感器與所述第二加速度傳感器同規格、同批次。
專利摘要本實用新型提供了一種提高加速度傳感器精度的裝置，包括第一加速度傳感器和第二加速度傳感器，其中，第一加速度傳感器和第二加速度傳感器用於同時測量同一物體移動時的加速度，第一加速度傳感器和第二加速度傳感器反向、平行的安裝在同一物體的移動方向的兩側。由於本實用新型中利用兩個加速度傳感器反向、平行的安裝方式，實現了快速簡單的對加速度傳感器進行「標零偏」的工作，可以及時的校正加速度傳感器的「零偏」。
文檔編號G01P21/00GK202815014SQ201220499349
公開日2013年3月20日 申請日期2012年9月27日 優先權日2012年9月27日
發明者黃喜榮 申請人:北京同步科技有限公司